[发明专利]冲击式水轮机水斗动态应力分析方法

权利要求书

1.一种冲击式水轮机水斗动态应力分析方法，其特征是：该操作步骤如下：

1)运用商业软件建立冲击式水轮机水斗周围流体的数学模型，设置计算域的计算方程和边界条件计算参数，求解并提取水斗过流表面(3)的动态压力场数据；

2)运用商业软件建立冲击式水轮机水斗结构的有限元模型，在水斗连接螺栓分布圆(1)施加固定约束，对水斗转动中心(2)施加转速载荷；

3)编写数据转换程序，利用流体压力场数据获得水斗动态应力分析压力载荷文件；

4)在水斗过流表面(3)循环加载不同时刻单个水斗表面压力载荷文件并求解，提取结果文件，绘制单个水斗力矩曲线；

5)对水斗压力载荷进行修正，修正系数计算公式如下：

K_p＝N_r/N_c

N_c＝N₀×Z_b×Z_p

N₀＝M₀×ω

ω＝2π×n_r/60

M₀＝A₀/360

式中K_p为压力载荷修正系数；

N_r为额定出力；

N_c为计算出力；

N₀为单个水斗出力；

Z_b为水斗数；

Z_p为喷管数；

ω为角速度；

n_r为额定转速；

M₀为单个水斗平均力矩；

A₀为单个水斗力矩曲线积分；

6)在水斗过流表面(3)循环加载不同时刻全部水斗表面压力载荷文件并求解，提取结果文件，绘制水斗应力随时间变化的曲线，上述步骤即为冲击式水轮机水斗动态应力分析方法。